Soal: Sebutkan dan jelaskan produk yang dihasilkan dari elektrolisis larutan NaCl (natrium klorida)? Pembahasan: Dalam proses elektrolisis larutan NaCl, gas klorin dihasilkan di anoda (2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻), dan gas hidrogen dihasilkan di katoda (2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻).
- Soal: Mengapa pada elektrolisis air murni, reaksi berlangsung sangat lambat? Pembahasan: Air murni hampir tidak mengandung ion, yang merupakan penghantar arus listrik yang baik. Oleh karena itu, elektrolisis air murni berlangsung sangat lambat. Menambahkan elektrolit, seperti asam sulfat, bisa mempercepat proses tersebut.
- Soal: Jika Anda melaksanakan proses elektrolisis pada larutan CuSO₄ dengan menggunakan elektroda tembaga, apa yang terjadi pada elektroda tersebut? Pembahasan: Elektroda tembaga akan mengalami peluruhan (oksidasi) di anoda, membentuk ion Cu²⁺ (Cu → Cu²⁺ + 2e⁻), dan ion Cu²⁺ dalam larutan akan direduksi kembali menjadi tembaga di katoda (Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu). Oleh karena itu, berat elektroda anoda akan berkurang, sementara berat elektroda katoda akan bertambah.
- Soal: Berapa banyak perak yang dapat didepositkan pada elektroda dengan arus sebesar 2 A dalam waktu 3 jam? Anggap efisiensi larutan 100% dan nilai Faraday (F) adalah 96500 C/mol. Pembahasan: Diketahui bahwa reaksi reduksi Ag⁺ menjadi Ag memerlukan 1 mol elektron. Oleh karena itu, 1 mol Ag⁺ akan didepositkan dengan transfer 1 mol e⁻ atau 96500 C. Total muatan yang dipindahkan adalah Q = It = 2 A x 3 x 3600 s = 21600 C. Jumlah mol Ag yang terbentuk adalah 21600 C / 96500 C/mol = 0.224 mol. Maka massa Ag yang terbentuk adalah 0.224 mol x 107.87 g/mol (berat molar Ag) = 24.16 g.
- Soal: Jika Anda melakukan elektrolisis pada larutan garam dapur (NaCl), apa yang akan terjadi pada ion Na⁺? Pembahasan: Dalam elektrolisis larutan NaCl, ion Na⁺ tidak akan direduksi menjadi Na di katoda karena potensial reduksi air lebih besar daripada Na⁺. Oleh karena itu, ion Na⁺ tetap dalam larutan.
- Soal: Apa yang akan terjadi jika Anda melakukan elektrolisis pada air asam? Pembahasan: Jika air mengandung asam, H⁺ di air akan direduksi menjadi gas H₂ di katoda (2H⁺ + 2e⁻ → H₂), dan molekul air akan dioksidasi menjadi gas O₂ dan ion H⁺ di anoda (2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e⁻).
- Soal: Dalam elektrolisis, mengapa produk yang dihasilkan di katoda sering kali merupakan unsur logam? Pembahasan: Pada katoda, reaksi yang terjadi adalah reduksi, dimana ion logam menerima elektron dan menjadi atom logam. Oleh karena itu, produk yang dihasilkan di katoda sering kali merupakan unsur logam.
- Soal: Jika suatu larutan mengandung Cu²⁺ dan Ag⁺, ion manakah yang akan direduksi terlebih dahulu pada elektrolisis? Pembahasan: Ion Ag⁺ memiliki potensial reduksi standar yang lebih tinggi dibandingkan Cu²⁺, sehingga Ag⁺ akan direduksi terlebih dahulu menjadi Ag.
- Soal: Jelaskan mengapa dalam elektrolisis larutan NaCl, gas klorin dihasilkan di anoda dan bukan oksigen, meskipun oksigen lebih elektropositif daripada klorin? Pembahasan: Walaupun oksigen lebih elektropositif, produksi gas klorin lebih mudah terjadi karena overpotential (potensial berlebih) oksigen di anoda biasanya sangat tinggi. Ini berarti bahwa dibutuhkan lebih banyak energi untuk memecah molekul air menjadi oksigen dibandingkan untuk mengoksidasi ion Cl⁻ menjadi gas Cl₂.
Soal: Berapa banyak gas hidrogen yang dihasilkan pada katoda jika 2 mol elektron ditransfer dalam elektrolisis air? Pembahasan: Setiap molekul H₂ dihasilkan dari 2 mol elektron, berdasarkan setengah reaksi 2H⁺ + 2e⁻ → H₂. Oleh karena itu, jika 2 mol elektron ditransfer, 1 mol gas H₂ akan dihasilkan.
